Caractérisation et optimisation d'un composite biosource pour l'habitat

Characterization and optimization of a bio-based composite for housing insulation

• Auteur / Autrice : Yoann Brouard
• Direction : Narayanaswami Ranganathan, Pierre Ouagne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique et productique
• Date : Soutenance le 14/05/2018
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Méo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thibaut Lecompte, Camille Magniont, Naïma Belayachi
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Saïd Taïbi, Zoubeir Lafhaj

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie des surfaces

Propriétés mécaniques

Polymères végétaux

Granulats

Constructions -- Isolation acoustique

Constructions -- Isolation thermique

Propriétés acoustiques

Éco-matériaux

Propriétés thermiques

Polymères biosourcés

Mots clés libres

Granulats végétaux

Terre crue

Isolation bâtiment

Enduits de finition

Tournesol

Colza

Hygrothermique

Acoustique

Co-produits agricoles

Matériaux biosourcés

Moelle

Conductivité thermique

Capacité de tampon hydrique

Sorption/désorption

Capillarité

Absorption acoustique

Affaiblissement acoustique

Chambre climatique

WUFI 2D

Agricultural by-products

Crude earth

Bio-based material

Pith

Sunflower

Rape straw

Thermal conductivity

MBV

Sorption/desorption

Capillarity

Sound absorption

Transmission loss

Climatic chamber

WUFI 2D

Finishing plasters

Résumé

Cette étude a pour objet de comparer les propriétés acoustiques, mécaniques et hygrothermiques de différents biocomposites destinée à l’isolation des bâtiments à base de granulats issus de co-produits végétaux et d’un liant à base d’argile. Nous avons d’abord analysé les matières premières afin d’obtenir d’une part la masse volumique et les propriétés thermiques et hydriques des granulats végétaux et les caractéristiques minéralogiques et gravimétriques de la terre crue sélectionnée d’autre part. L’évolution de la conductivité thermique des mélanges terre:granulats végétaux a été étudiée à différents taux d’humidité et différentes masses volumiques. D’un point de vue hydrique, les capacités de sorption/désorption de ces matériaux ont été mesurées en régime statique de même que la capacité de tampon hydrique simulant un régime dynamique. L’un des principaux intérêts de cette étude est de confirmer qu’une large gamme de co-produits végétaux produits à l’échelle locale pourrait être utilisée en tant que granulats pour l’élaboration de bétons végétaux.

The purpose of this study was to compare hygrothermal acoustical and mechanical properties ot different materials based on vegetal aggregates and clay in order to characterize the performances of different biocomposites to provide building insulation solutions with a view to valorizing agricultural waste. We first analyzed the raw materials in order to get the density, thermal and hydric properties of the vegetal aggregates in one hand and the mineralogy and gravimetric data of the selected crude earth in the other hand. Thermal behavior of earth:vegetal aggregates mixes have been investigated at different humidity rates and different density ranges. Additionally, hydric properties have been measured to produce sorption and desorption curves and moisture buffer values (MBV) in one hand and capillarity of both aggregates and biocomposites on the other hand. One of the main interests of this study is to confirm that a wide range of locally produced vegetal byproducts could be used as - bioaggregates for concretes. Local biomaterials industries could therefore emerge depending on the locally available resources at country scale.